Điện phân là gì

     

Trung tâm luyện thi, giáo viên - dạy kèm tận nơi NTIC Đà Nẵng trình làng phần LÍ THUYẾT VỀ PHƯƠNG PHÁP ĐIỆN PHÂN nhằm hổ trợ cho các bạn có thêm tứ liệu học tập tập. Chúc chúng ta học tốt môn học này.

Bạn đang xem: điện phân là gì


I. KHÁI NIỆM

- Sự năng lượng điện phân là quá trình oxi hóa – khử xảy ra ở bề mặt các điện cực khi gồm dòng năng lượng điện một chiều đi qua chất điện li lạnh chảy hoặc dung dịch hóa học điện li.

* lưu ý: Khác với làm phản ứng oxi hóa – khử thông thường, bội phản ứng điện phân do công dụng của điện năng và những chất trong môi trường xung quanh điện phân không trực tiếp lẫn nhau electron mà buộc phải truyền qua dây dẫn.

II. QUÁ TRÌNH ĐIỆN PHÂN XẢY RA TẠI CATOT

- trên catot xảy ra quá trình khử cation

Mn++ ne → M

K Ca na Mg Al Zn sắt ..... Pt Au

điện phân rét chảy điện phân dung dịch

1. Điện phân hóa học điện li nóng chảy

- Điều chế được phần nhiều các kim loại. Mặc dù nhiên, cách thức này chỉ sử dụng điều chế những kim loạinhư: Na, K, Mg, Ca, Ba, Al. Vì phương thức này tốn nhát hơn so với cách thức điện phân dung dịch.

2. Điện phân dung dịch chất điện li trong nước

- Điều chế các kim loại trung bình, yếu hèn (sau Al).

Xem thêm: Mái Tole Là Gì - Các Loại Tôn Trong Xây Dựng

Mn+ + ne → M

* giữ ý:

-Nếu năng lượng điện phân dung dịch mà có các ion K+, Ca2+, Na+, Mg2+, Al3+ thì nước sẽ tham gia điện phân.

2H2O + 2e → H2+ 2OH–

- trường hợp trong dung dịch có rất nhiều cation thì cation nào gồm tính oxi hóa bạo phổi hơn sẽ bị khử trước.

Ví dụ: Điện phân dung dịch mà lại catot gồm chứa các ion Na+, Fe2+, Cu2+, Ag+ và Zn2+ thì trang bị tự điện phân vẫn là

Ag+ + 1e→ Ag

Cu2+ + 2e→ Cu

Fe2+ + 2e→ sắt

Zn2+ + 2e→ Zn

2H2O + 2e → H2+ 2OH–

- các ion H+của axit dễ bị khử hơn những ion H+của nước

III. QUÁ TRÌNH ĐIỆN PHÂN XẢY RA TẠI ANOT

- trên anot xảy ra quy trình oxi hóa anion

Xn-→ X + ne

1. Anot trơ (điện cực được thiết kế bằng than chì)

a. Cội axit không chứa oxi như halogenua X-, sunfua S2- ... Thì gốc axit tham gia năng lượng điện phân

- lắp thêm tự anion bị oxi hóa: S2– > I– > Br– > Cl– > RCOO– > OH– > H2O

b. Gốc axit có chứa oxiNO3–, SO42–, PO43–, CO32–, ClO4–… thì nước tham gia điện phân.

2H2O → O2+ 4H++ 4e

2. Anot tan:Anot tham gia năng lượng điện phân được vận dụng để mạ điện

* lưu giữ ý:

- Trong năng lượng điện phân hỗn hợp nước duy trì một vai trò quan trọng:

+ Là môi trường thiên nhiên để các cation và anion dịch rời về 2 cực.

Xem thêm: Ai Là Người Tạo Ra Bài Tập, Ai Là Người Phát Minh Ra Bài Tập Về Nhà

+ hoàn toàn có thể tham gia vào quy trình điện phân:

tại catot (-) H2O bị khử:

2H2O + 2e → H2+ 2OH–

tại anot (+) H2O bị oxi hóa:

2H2O → O2+ 4H++ 4e

- Về thực chất nước nguyên chất không biến thành điện phân vì điện ở quá rộng (I=0). Do thế muốn điện phân nước nên hoà thêm các chất năng lượng điện li mạnh bạo như: muối bột tan, axit mạnh, bazơ mạnh.

Ví dụ 1:Viết sơ đồ năng lượng điện phânnóng chảyNaCl

Catot ( – )

*
NaCl
*
Anot ( + )2 Na++ e → na 2Cl-→ Cl2+ 2e

Phương trình năng lượng điện phân là:

2NaCl→2Na + Cl2

*

Ví dụ 2:Viết sơ đồ điện phânnóng chảyNaOH

Catot ( – )

*
NaOH
*
Anot ( + ) Na++ 1e → na 4OH-→ O2+ 2H2O + 4e

Phương trình năng lượng điện phân là:

4NaOH→4Na + O2+ 2H2O

Ví dụ 3:Điện phân Al2O3nóng chảy pha thêm criolit (Na3AlF6) có thể biểu diễn bởi sơ đồ:

Catot ( – )

*
Al2O3
*
Anot ( + )Al3++ 3e → Al 2O2-→ O2+ 4e

Phương trình năng lượng điện phân là:

2Al2O3→4Al + 3O2

Ví dụ 4: Viết sơ đồ điện phân hỗn hợp CuCl2

Catot ( – )

*
CuCl2
*
Anot ( + )Cu2++ 2e→Cu 2Cl-→Cl2+ 2e

Phương trình điện phân là:

CuCl2→Cu + Cl2

Ví dụ 5: Viết sơ đồ năng lượng điện phân hỗn hợp NaCl

Catot ( – )

*
NaCl
*
Anot ( + )

H2O, Na+ (H2O) Cl-, H2O 2H2O + 2e→H2+ 2OH- 2Cl-→Cl2+ 2e

Phương trình điện phân là:

2NaCl + 2H2O→2NaOH + H2+ Cl2

Nếu không tồn tại màng chống thì:

Cl2+ 2NaOH→NaCl + NaClO + H2O

Nên phương trình điện phân là:

NaCl + H2O→NaClO + H2

Ví dụ 6: Viết sơ đồ năng lượng điện phân dung dịch CuSO4

Catot ( – )

*
CuSO4
*
Anot ( + )

Cu2+, H2O (H2O) H2O, SO42- Cu2++ 2e→Ni 2H2O→O2+ 4H++ 4e

Phương trình điện phân là:

2CuSO4+ 2H2O→2Cu + 2H2SO4+ O2

*

IV. ĐỊNH LUẬT FARADAY

Khối lượng hóa học giải phóng sống mỗi điện cực tỉ lệ với năng lượng điện lượng đi qua dung dịch với đương lượng của chất

m =

*

Trong đó:- m: trọng lượng chất giải phóng ở điện cực (gam)- A: cân nặng mol nguyên tử của chất thu được ở năng lượng điện cực- n: số electron nhưng nguyên tử hoặc ion đã cho hoặc nhận- I: cường độ loại điện (A)- t: thời hạn điện phân (s)- F: hằng số Faraday là năng lượng điện tích của 1 mol electron hay năng lượng điện lượng quan trọng để 1 mol electron di chuyển trong mạch sinh hoạt catot hoặc làm việc anot (F = 1,602.10-19.6,022.1023≈ 96500 C.mol-1)

Trung trọng điểm luyện thi, thầy giáo - dạy kèm tận nơi NTIC Đà Nẵng


LIÊN HỆ ngay VỚI CHÚNG TÔI ĐỂ BIẾT THÊM THÔNG TIN bỏ ra TIẾT

ĐÀO TẠO NTIC